[发明专利]变电站绝缘在线监测系统的集成和数据处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统监控领域，尤其涉及变电站绝缘在线监测系统的集成和数据处理的方法。

背景技术

变电站绝缘在线技术自20世纪90年代以来一直是我国电力行业中的研究热点之一，它是在计算机监控、远方调度控制等技术的应用基础上发展起来，近几年来，随着我国电力系统和电力工业的发展，对当前乃至下一代智能电网的安全性、经济性要求越来越高，同时由于电网复杂程度的增加，调度中心要求更多的信息，并采用更多的远方集中控制、集中操作和反事故措施实现信息的共享、简化系统、减少电缆和站点占地面积，以及时掌握电网及变电站的运行情况，并对变电站运行进行自动监视、管理、协调和控制。

对变电站内设备的监控已不仅仅满足于“四遥”功能中所涉及的数字式和简单的图形化，传统的依靠设备定检、巡检、点检及预防性试验为主的维护与管理制度导致了以记录为主的静态离线系统，而时效性、智能分析和诊断的监控需求不断提升，以在线监测为前提和基础的状态检修逐步取代以预防性试验为主的计划检修成为必然。

目前在国内，单元式微机保护方式和按功能设计的分散式微机测控方法得以广泛应用，该类方法将继电保护装置下放至开关现场，设置微机控制终端，采集测量值和开关接点并信息，并通过光缆或网络总线传送到主控制室的后台服务器，开关及隔离开关操作命令也由主控制室通过光缆下达至终端执行，从而构建了分层分布式系统结构的变电站绝缘在线监控体系；在国外，以德国西门子公司、ABB公司、AEG公司，美国GE公司、西屋公司和法国阿尔斯通公司为代表的国外企业也采用了以计算机监控系统为基础的运行支援体系，除了具备遥测、遥信、遥控、遥调功能以外，往往还承担了单相接地故障、负荷管理、成组数据记录、自动重合闸等责任。然而，目前对变电站系统的监控仍主要依靠视频流进行人工经验的事故判断，辅以设备的基本状态参数指示，由于视频与设备状态数据分开存储、分析，使得事故产生时定位问题的及时性、准确性不高，加上网络带宽、应用领域指标参数和数据库实时处理技术的限制，尚未形成综合性的系统集成和数据处理方法。

发明内容

为了监测电力系统中变电站的变压器、避雷器、断路器、容性设备和周围环境，本发明提供了一种变电站绝缘在线监测系统的集成和数据处理的方法。

本发明变电站绝缘在线监测系统的集成和数据处理的方法，采用本地监测层、站端控制层和远方监控管理层进行操作，其中，本地监测层包含若干个本地智能监测现场单元，站端控制层包含若干个站端中心管理单元，远方监控管理层包含若干个监控管理终端和一个数据处理服务器；

所述本地智能监测单元中的每一个包括：容性设备绝缘在线监测子系统、变压器绝缘在线监测子系统、避雷器绝缘在线监测子系统、断路器状态在线监测子系统、变电站环境在线监测子系统，上述每一个监测子系统都包含传感器和信号处理单元两个部分，传感器采集现场的目标设备的状态数据，信号处理单元对状态参数进行初步处理，其中，所述容性设备绝缘在线监测子系统的传感器采集的目标设备的状态数据包括：末屏电流、介质损耗、等值电容；所述变压器绝缘在线监测子系统的传感器采集的目标设备的状态数据包括：系统三相电压、谐波电压、系统频率、铁芯接地电流；所述避雷器绝缘在线监测子系统的传感器采集的目标设备的状态数据包括：泄漏电流、阻性电流、容性电流；所述断路器状态在线监测子系统的传感器采集的目标设备的状态数据包括：三相电流、开关的动作时间、累计的动作次数、每相的触头磨损量及累计的触头磨损量、剩余电寿命、开关辅助接点的动作状态、开关动作时刻的三相负荷以及短路电流波形、分合闸线圈电流波形、机械振动波形、储能电机打压时刻、储能时间；所述变电站环境在线监测子系统的传感器采集的目标设备的状态数据包括：环境温度、环境湿度、瓷裙表面污秽电流；

所述站端中心管理单元中的每一个包括：站端数据处理模块、站端通信模块，站端数据处理模块处理的数据包括：站内监测单元工作状态数据、控制命令，站端通信模块包括：RS-485接口、RS-232接口、USB接口、CAN总线接口，并且，RS-485、RS-232接口、USB接口负责站端中心管理单元与其所管辖的本地智能监测单元的通信，CAN总线接口负责站端中心管理单元与其所属的数据处理服务器的通信；